Вверх ↑
Этот топик читают: Гость
Будущее за вокселями?
1)
(4/11)
2)
(7/11)

Ответов: 3212
Eternity
Inactive
#1: 2013-04-25 03:53:49 ЛС | профиль | цитата
    Прежде чем что-либо говорить и показывать, стоит ввести не знающих людей в курс дела. В компьютерной графике, а именно про нее сейчас пойдет речь, не может быть абсолютного круга. Есть несколько вариантов сделать обман зрения, чтобы он казался абсолютным. Первый это сделать много-много кривых. Настолько много, чтобы их места сгибов не было видно со средних дистанций. Эти сгибы называются полигоны. Полигон- это треугольник. За большей информацией обратитесь к ресурсам, здесь-же стоит отметить, что абсолютно все округлые места, окружности состоят из ломанных линий. В нынешнее время технологии позволяют сделать места сгибов невидными со средних дистанций. Стоит подойти поближе- шарм спадает и мы понимаем, что перед нами угловатая модель образца 98 года. К чему это все? А вот к чему.

    Удивительно, но не все об этом знают. Уже со времен 90х годов помимо полигонов появилась новая технология- воксели. Воксель- это куб. Теоретически, если создать сферу, где 1 воксель будет размером с 1 пиксель даже если подойти вплотную, мы получим "абсолютный" круг. Увидеть лесенку мы сможем, разве что, только если начнем разглядывать пиксели на мониторе. Но не получалось все так радужно. Для справки, воксельная модель 256x256x256 имеет вес 32mb, при том, что цвета определяются в диапазоне градаций серого. Как пример, это в несколько тысяч раз больше, чем аналогичная по размерам 3d модель, сделанная с помощью полигонов.

    В 90е, когда была разработана эта технология, попросту не было таких ресурсов, которые могли-бы обрабатывать такое количество 3d моделей (а в модели 256x256x256 их 16777216). Все списали на потом. И вот, по прошествии около 20 лет изменения можно пересчитать по пальцам одной руки. Технологий, которые-бы смогли поддерживать такое количество воксельного окружения попросту не существует. Некоторые игры, конечно, использовали воксельную графику, но игры эти преимущественно в скором времени забыты, так как ожидаемой "абсолютной" графики они не принесли. Minecraft, для тех, кто еще не знает, использует воксельную графику. Однако, если бы он просчитывал каждый блок как отдельную трехмерную модель, его скорость при сгенерированном мире была-бы в несколько раз тысяч меньше, чем на примере.

    Отличные программисты из компании Id SoftWare в представлении не нуждаются. Эти люди, пользуясь временем в пару лет до некст гена, провели работу с вокселями. По плачевному заявлению Джона Кармака, если-бы мы использовали для постройки окружения воксельную архитектуру, для рендера пространства самому мощному компьютеру бы понадобилось время в несколько дней. В ближайшем будущем технологий, способных обработать воксельное окружения не появится. Однако в Id Tech 6 все-же будут воксели. Но лишь в качестве интеграции. Поскольку все кубами заменить не получилось, воксельные технологии будут внедряться постепенно, по мере улучшения железа. В новом движке Id и Doom 4 соответсвенно из вокселей будут состоять объекты окружения, такие как вазы, стаканы, мелкие предметы. Также был продемонстрирован монстр, построенный из вокселей. При его создании использовалась личная технология Id SVO, когда массив маленьких вокселей, образующих квадрат заменяется одним большим воскелем, что нереально снижает нагрузку на ЦП.



После предоставленного материала, хотелось-бы обсудить, что станет с графикой через, этак, 10-15 лет и получится-ли вокселям заменить устаревшую технологию полигонов?
карма: -5
0
Ответов: 3856
Gentlemans
лидер Metropolis
#2: 2013-04-25 04:02:14 ЛС | профиль | цитата
а что с виртуальной реальностью?
карма: -23
жив, умен и заметен
0
Ответов: 13949
#3: 2013-04-25 04:03:56 ЛС | профиль | цитата
ИМХО. Высоко детализированный полигон лучше вокселя. Какая разница между вокселем с 1пиксель и полигоном с 1 пиксель?
Вот только на просчет вокселей надо значительно больше ресурса, нежели чем на полигональную модель.

Воксель не выдавит полигон по той простой причине, что они сами по сибе не выгодны и не уступают ни одним из параметров. Единственный плюс в вокселях, это удобное создание разрушение сложных моделей. Т.е. в полигоне надо создать много моделей, для создания эффекта деформации, когда как воксели просто можно отсоединить. Но теперь представьте, какой нужен ресурс, что бы просчитать сто миллиардов вокселей отдельно, как не зависящую частичку каждый?
карма: 54
Noir Villar!
0
Ответов: 3856
Gentlemans
лидер Metropolis
#4: 2013-04-25 04:06:14 ЛС | профиль | цитата
Dtho_47, когда то и доживем до такого
карма: -23
жив, умен и заметен
0
Ответов: 3924
#5: 2013-04-25 04:07:06 ЛС | профиль | цитата
я не понял к чему это .-.
карма: -1278
поставь минус в карму || убейте меня
0
Ответов: 3212
Eternity
Inactive
#6: 2013-04-25 04:09:27 ЛС | профиль | цитата
Dtho_47, на самом деле в некоторых играх используется и третий вид разрушения моделей. Там, кажется, просчет идет в реальном времени. Точно не помню, но в какой-то игре можно было пилить зомби во все стороны. Да хоть тот-же Metal Gear Rising.

Dtho_47 писал(а):
представьте, какой нужен ресурс, что бы просчитать сто миллиардов вокселей отдельно, как не зависящую частичку каждый?

С существующей рыночной экономикой Intel, которая подразумевает 30% прироста за 5 лет, лично я, если сам не разработаю, не доживу до этого момента. Но если взять технологию ид SVO и предположить, что воксели в момент разрушения станут эффектами, то есть не будут взаимодействовать с окр. пространством, а большие скопления вокселей будут уменьшатся по размеру памяти в несколько вокселей, но побольше, вполне можно представить сцену, даже на нынешнем железе.
карма: -5
0
Ответов: 3856
Gentlemans
лидер Metropolis
#7: 2013-04-25 04:11:09 ЛС | профиль | цитата
OBEY-pear-, неправильный смайл. нужно так ._.
карма: -23
жив, умен и заметен
0
Ответов: 3212
Eternity
Inactive
#8: 2013-04-25 04:13:05 ЛС | профиль | цитата
Больше о вокселях:
карма: -5
0
Ответов: 13949
#9: 2013-04-25 04:18:18 ЛС | профиль | цитата
HydraLisk писал(а):
Dtho_47, когда то и доживем до такого

Сомневаюсь что когда доживем - воксель будет актуальный.
Сейчас процессоры уже выпускаются 20нм, а предел кремния - 10 нм +-2нм.. Проще говоря, производительность кремневых микросхем застопориться в ближайшем будущем, что говорит о том, что производительность наших машин особо не вырастит через двадцать лет. Максимум в три раза, но это критически мало, что бы воксель использовался как повседневная альтернатива классическому 3Д. Зачем нужен воксель, если он кушает больше, а дает меньше? Если он нужен, то как эффекты и т.п. И то, только для супер машин, которые мы можем и не увидить через десять лет у себя дома. В противном случае, воксель как и сейчас, останется лишь фаном для создания 3Д моделек, не более.

Дальше будут искать альтернативу кремнию, начнется новая гонка за нано технологиями и технология производства будет окупаться еще лет десять.
карма: 54
Noir Villar!
0
Ответов: 3212
Eternity
Inactive
#10: 2013-04-25 04:21:02 ЛС | профиль | цитата
Dtho_47 писал(а):
предел кремния - 10 нм +-2нм

Хотелось-бы узнать, откуда такая информация
карма: -5
0
Ответов: 13949
#11: 2013-04-25 04:28:35 ЛС | профиль | цитата
http://www.overclockers.ru/hardnews/53498/Uchenye_iz_SShA_predlozhili_mnogoslojnyj_dizajn_tranzistora.html
Погугли, можно много статей найти, где говорят про предел кремния и поиск его альтернативы
7нм и менее - это на столько малые размеры, это почти атомы. И проблема в том, что проходящее электричество будет сильно деградировать кремний со столько малыми транзисторами. Электрический ток заставляет электроны двигаться, атомы двигаться и при столь малых размерах транзистора - транзисторы будут разрушаться.
карма: 54
Noir Villar!
0
Ответов: 3212
Eternity
Inactive
#12: 2013-04-25 04:31:42 ЛС | профиль | цитата
Всегда можно пойти вширь или наращивать количество транзисторов с помощью их "слоения"
карма: -5
0
Ответов: 13949
#13: 2013-04-25 04:41:00 ЛС | профиль | цитата
а отводить тепло будут дополнительные слои? Думаешь так легко это делать, просто доп. слои сделать? Тогда почему сейчас так не делают?

Везде есть много подводных камней и кремний доживает свои последние дни, дальше из него только технологическая оптимизация может хоть что то сделать, но не более. По этому все сейчас бегают за новой технологией.
карма: 54
Noir Villar!
0
Ответов: 3212
Eternity
Inactive
#14: 2013-04-25 04:50:46 ЛС | профиль | цитата
Dtho_47 писал(а):
кремний доживает свои последние дни

Которые будут длиться 7 лет)
карма: -5
0
Ответов: 13949
#15: 2013-04-25 04:55:45 ЛС | профиль | цитата
Sandy Bridge 2011ый год. - 32нм
Ivy Bridge 2012ый год - 22нм.

Не малая такая разница всего за год...

--- Добавлено в 2013-04-25 04:56:20

IBM уже смогли создать чипы с технологией меньше 20нм
карма: 54
Noir Villar!
0
Ответов: 3212
Eternity
Inactive
#16: 2013-04-25 12:36:42 ЛС | профиль | цитата
Мне все-равно кажется, что если научится просчитывать только те воксели, которые видно, нагрузка снизилась-бы в разы и через несколько лет уже могла бы быть подобная технология

--- Добавлено в 2013-04-25 12:41:25

А вокруг воксельных моделей сделать большие триггеры. Если одна модель подходит ко второй, их триггеры соприкасаются и начинается просчет внутренних вокселей. Примерно тот-же процесс, что при генерации мира в Minecraft.
карма: -5
0
Ответов: 349
#17: 2013-07-25 18:45:14 ЛС | профиль | цитата
antibagr,
antibagr писал(а):
Там, кажется, просчет идет в реальном времени.

Инверсная кинематика называется. Очень требовательная технология.
antibagr писал(а):
Там, кажется, просчет идет в реальном времени. Точно не помню, но в какой-то игре можно было пилить зомби во все стороны.

Lollipop Chainsaw?
карма: 13
apertis oculis
0
Ответов: 1205
Lono
Рекрут
#18: 2013-07-25 19:39:19 ЛС | профиль | цитата
Перед тем, как говорить о будующем 3D и о всякой всячине, технологиях и т.п., стоит сначала ознакомиться с базовыми принципами построения трехмерных сцен. Короче, понимание матчасти. И сразу говоря, воксели - вообще плохой вариант и плохая альнернатива для графики. Воксели хороши в креативном плане, т.к. человекам проще строить фигурки с вокселей, чем с всяких прямых/плоскостей.

А круг идеален или нет на мониторе - тоже расписано неправильно. Мы имеем разрешение монитора, если уж что говорить, так лучше сказать "мы не получим круга, т.к. монитор состоит из пикселей, а это не дает нам возможности построить идеальный круг". Если расшерение монитора не учитывать, то построить круг вообще как таковой очень даже возможно. До версии OpenGL2.0 все строилось на основе геометрических фигур, которые генерирует процессор. Даже в то время можно было строить идеальный круг - стоило процессору только определять точность построения на основе расстояния зрителя до круга. Можно добиться точности построения даже чуток выше, чем размер пикселя дисплея - применяя сглаживание.

А начиная с версии GL2.0, где уже есть пиксельные шейдеры, так уже подавно можно строить круги с точностью равному расшерению дисплея, можно даже используя шейдеры, строить субпиксельное сглаживание, как это делается с шрифтами.

Если говорить о точности моделей, то лучше всего применять кривые поверхности и кривые линии, их на сегодняшний день множество разновидов. В TTF шрифтах используются кривые Безье (Bezier curves). Суть кривых - заданы контрольные точки, которые определяют положение и кривизну кривой. С помощью спец. формул можно вычислить отрезки любой точности, или расположение точки в любом соотношении длины. Когда вы увеличиваете шрифт на своем экране, он не становится кубическим. Это живой пример построение 2D-кривых, но так же можно сделать и с 3D, только там уже не кривые линии, а кривые поверхности. То видео, кот. в 1-м посте, демонстрирует рендеринг вокселей с октальных деревьев (они же были использованы в Corneroids), но сами деревья-то были построены с модели, созданной на основе кривых.

Т.е. картина такова:
Модель с кривых -› Воксели / Воксельные деревья
-› Пиксели (рисуется шейдерами)
-› Полигональная модель (как в старых играх)
карма: 14
semplar2007@gmail.com
0
18
Сообщение
...